gov-civil-vilareal.ptΠόσο μακριά είναι οι Πλειάδες;
>Έγραψα αρκετά πρόσφατα η αποστολή της Γαίας , αλλά ως δικαιολογία μου η πρόσφατη κυκλοφορία ενός τεράστιου ποσού δεδομένα δεύτερης γενιάς από το διαστημικό παρατηρητήριο είναι επανάσταση σε πολλές βασικές αστρονομικές γνώσεις.
Ακούγεται μεγαλοπρεπές; Λοιπόν, δεν είναι υπερβολή! Η Γαία μετρά ακριβώς τις θέσεις, τις κινήσεις και τα χρώματα των περισσότερα από ένα δισεκατομμύριο αστέρια . Δεν υπάρχει σχεδόν κανένας τρόπος να γίνει αυτό χωρίς να ανατραπεί μια βασική προϋπόθεση ή δύο.
Για παράδειγμα, Η Polaris είναι ένα ιδιαίτερο είδος σταρ που χρησιμοποιούμε για να βρούμε τις αποστάσεις σε άλλους γαλαξίες και η Γαία μας βοήθησε να καταγράψουμε πόσο μακριά είναι από εμάς - η ίδια η βάση της κοσμικής σκάλας μας - καλύτερα από ποτέ. Βρήκε ένα σύμπλεγμα αστέρων άγνωστων σε εμάς και έλυσε ένα παλιό μυστήριο για ένα φαινόμενο διπλό αστέρι που ήταν πόνος στο λαιμό των ερασιτεχνών αστρονόμων για δεκαετίες.
Αυτό είναι απλά μια γεύση, ένα τσίμπημα, ένα διασκεδαστικό μπουκ . Υπάρχουν πολλά ακόμη, και αγόρι μου, έχω ένα σωρό σημειώσεις για περισσότερα άρθρα. Υπήρχε όμως ένα ιδιαιτερος μυστήριο wasμουν ενθουσιασμένος για την επίλυση της Γαίας, ένα που ετοιμάζεται για πολλά χρόνια και είναι πραγματικά πολύ σημαντικό. Και είναι απλό να ρωτήσω:
Πόσο μακριά είναι οι Πλειάδες;
Απλό να ρωτήσετε, αλλά δύσκολο - πολύ δύσκολο - να απαντήσετε με οποιοδήποτε βαθμό ακρίβειας. Οι αστρονόμοι προσπαθούν να απαντήσουν σε αυτήν την ερώτηση εδώ και πολύ καιρό και τα πράγματα πήγαιναν καλά μέχρι που ξαφνικά δεν πήγαν καθόλου καλά. Διαφορετικές μέθοδοι δίνουν διαφορετικές απαντήσεις και μια πρόσφατη αποστολή που υποτίθεται ότι βοήθησε έκανε τα πράγματα χειρότερα. Πραγματικά ήλπιζα ότι η Γαία θα έβαζε το καρφί στο φέρετρο αυτού του γρίφου, και στην πραγματικότητα μπορεί να έχει… αλλά με κάποιους τρόπους, φοβάμαι, τα πράγματα έχουν γίνει πιο περίεργα.
Μια υπέροχη βαθιά εικόνα των Πλειάδων, ένα κοντινό σμήνος αστεριών. Πίστωση: Ρόμπερτ Γκέντλερ
Εντάξει, πρώτα: The Pleaides*είναι ένα σύμπλεγμα πολύ περίπου 1.500 αστέρων στον αστερισμό του Ταύρου. Τα πιο λαμπερά από αυτά σχηματίζουν ένα διακριτικό σχήμα πάπιας (και συνήθως συγχέονται με το Little Dipper) και έχουν περίπου την ίδια φωτεινότητα, καθιστώντας τα ένα υπέροχο και εντυπωσιακό θέαμα. Τα κιάλια αποκαλύπτουν δεκάδες αστέρια και ένα τηλεσκόπιο εκατοντάδες.
Ολόκληρος ο συμπλέκτης των αστεριών βρίσκεται περίπου 440 έτη φωτός μακριά, καθιστώντας το ένα από τα πιο κοντινά σμήνη αστεριών για εμάς, γι 'αυτό είναι τόσο προφανές στον ουρανό μας.
μπορεί ο φίλος μου να πει αν κοιμήθηκα με κάποιον άλλο
Είναι ωραίο για πολλούς λόγους. Όλα τα αστέρια σε ένα σμήνος γεννιούνται περίπου την ίδια χρονική στιγμή και από το ίδιο υλικό, οπότε οι διαφορές στην εμφάνισή τους (φωτεινότητα και ούτω καθεξής) οφείλονται πιθανώς μόνο στη μάζα τους. Αυτό καθιστά πολύ πιο απλή την κατανόηση του πώς γερνούν. Το ότι οι Πλειάδες είναι πολύ κοντά σημαίνει ότι ακόμη και τα πιο αδύναμα μέλη μπορούν να παρατηρηθούν καλά, κάτι που είναι πολύ πιο δύσκολο για πιο μακρινά σμήνη και μας βοηθά να καταλάβουμε τι συμβαίνει και στο ελαφρύτερο άκρο της μαζικής κλίμακας. Έχετε μια πιο ολοκληρωμένη εικόνα του ολόκληρος σύμπλεγμα, όχι μόνο τα φωτεινότερα, ευκολότερα ορατά αστέρια, και αυτή η διορατικότητα μπορεί να οδηγήσει στην καλύτερη κατανόηση όλων των συστάδων.
Η απόσταση από το σμήνος είναι σημαντική, γιατί τότε μπορείτε να πάρετε απόλυτους αριθμούς, όπως το πόσο φωτεινά είναι τα αστέρια. Αλλά αυτή η απόσταση από τις Πλειάδες δεν είναι καλά καθορισμένη. Μια ποικιλία μεθόδων έχουν χρησιμοποιηθεί για να προσπαθήσουμε να φτάσουμε την απόσταση στο σμήνος, μερικές αποδίδουν μια απόσταση περίπου 415 ετών φωτός από το κέντρο του σμήνους, περίπου 470. Αυτό είναι ένα ευρύ φάσμα. Ακόμη και το φυσικό μέγεθος του σμήνους, το οποίο έχει πλάτος πολύ πάνω από 50 έτη φωτός, είναι μια μεγάλη αβεβαιότητα.
Λπιζε ότι αυτό θα λυθεί οριστικά πότε ο δορυφόρος Hipparcos άρχισε να δραστηριοποιείται στις αρχές της δεκαετίας του '90. Αλλά όταν τα δεδομένα για τις Πλειάδες επέστρεψαν, βρήκαν μια απόσταση 380 έτη φωτός, πολύ πιο κοντά από τα προηγούμενα αποτελέσματα. Ακόμη και μετά από μια μεγάλη αναβαθμονόμηση των δεδομένων του Hipparcos, η υπολογισμένη απόσταση υπολείπεται σχεδόν κάθε άλλης μεθόδου. Σχεδόν σίγουρα οφείλεται σε κάποιο συστηματικό σφάλμα στα δεδομένα του Hipparcos, αλλά ότι η διαμάχη συνεχίζεται ακόμη και σήμερα .
Εισαγάγετε τη Γαία. Με την άνευ προηγουμένου ακρίβειά του, θα πρέπει, κυριολεκτικά, να βάλει τις Πλειάδες στη θέση του.
Και το κάνει! Αλλά μετά τα πράγματα γίνονται περίεργα.
Γουίλιαμ Άμπραμσον , αστρονόμος με το Centro Atómico Bariloche, το CONICET και το Instituto Balseiro στην Αργεντινή, εξέτασε τα αποτελέσματα της Gaia για το σμήνος και δημοσίευσε πρόσφατα τα ευρήματά του†. Επικοινώνησα μαζί του για τη δουλειά του και το συζητάμε εδώ και μερικές εβδομάδες, προσπαθώντας να ερμηνεύσουμε τα αποτελέσματα.
Εν συντομία, χρησιμοποίησε τα δεδομένα Gaia για να απομονώσει τα μέλη του συμπλέγματος, χρησιμοποιώντας διάφορες μεθόδους για να αγνοήσει τα αστέρια προσκηνίου και παρασκηνίου (μέθοδος που είχε χρησιμοποιηθεί σε προηγούμενη μελέτη χρησιμοποιώντας δεδομένα Gaia πρώτης γενιάς , για συνέπεια). Βρήκε σχεδόν 1.600 αστέρια. Κοιτάζοντας τις αποστάσεις τους από τη Γη και παίρνοντας τον μέσο όρο - που θα πρέπει να αποδώσει το κέντρο στο σμήνος - πήρε μια απόσταση στο κέντρο του σμήνους 445,5 έτη φωτός . Κεραία! Αυτό είναι σύμφωνο με προηγούμενες μετρήσεις χρησιμοποιώντας άλλες μεθόδους, σχεδόν στη μέση αυτών, και φαίνεται να δείχνει σαφώς ότι η μέτρηση Hipparcos είναι σε λάθος.
Αλλά…
Δείτε τι συμβαίνει όταν δημιουργείτε μια τρισδιάστατη πλοκή με τις θέσεις των αστεριών:
Μια τρισδιάστατη πλοκή των θέσεων 1.600 αστεριών Πλειάδων. οι επισημασμένοι άξονες στην κορυφή είναι τοποθετημένοι στον ουρανό και ο τρίτος άξονας κατά μήκος της πλευράς είναι η απόσταση από τη Γη (σε parsecs, 1 τεμ. = 3,26 έτη φωτός). Σημειώστε ότι το σμήνος είναι επιμηκυμένο και ότι τα λαμπρότερα αστέρια βρίσκονται όλα στην κοντινή πλευρά του σμήνους. Πίστωση: Guillermo Abramson
Αρκετά πράγματα ξεπηδούν. Το κουτί εμφανίζεται να είναι περίπου 150 έτη φωτός σε μια πλευρά, αλλά λόγω του περιορισμού που ο Άμπραμσον έβαλε στην αναζήτηση των μελών του, το σύμπλεγμα είναι πολύ μικρότερο από αυτό, οπότε καταλαμβάνει μόνο το κεντρικό τμήμα του σχήματος (το μέγεθος της μπάλας αντιπροσωπεύει τη φωτεινότητα, άρα μεγαλύτερη μπάλα = λαμπρότερο αστέρι).
Ωστόσο, μπορείτε να δείτε ότι το σύμπλεγμα φαίνεται να είναι μακρόστενο! Αυτό είναι ένα ενδιαφέρον αποτέλεσμα αμέσως! Ένα επιμηκυμένο σχήμα είχε υπονοηθεί σε προηγούμενη έρευνα , έτσι είναι τακτοποιημένο. Ομολογώ, επίσης, ότι ήμουν αμέσως καχύποπτος ότι ο άξονας, η κατεύθυνση της επιμήκυνσης, φαίνεται να δείχνει προς εμάς (σε αυτό το γράφημα η κατεύθυνση προς τη Γη είναι κάτω). Δεν μου αρέσουν οι συμπτώσεις! Μήπως κάτι δεν πάει καλά με τα δεδομένα;
Όπως συμβαίνει, πριν από λίγο καιρό ήρθα σε επαφή με Κρις Άντερσον , ο Ειδικός Παραγωγής & Συντονιστής Παρατηρητηρίου του Πλανηταρίου Faulkner στο Αϊντάχο. Είχε διαβάσει τα προηγούμενα άρθρα μου για τη Γαία και σημείωσε ότι η νέα έκδοση δεδομένων θα μπορούσε να βοηθήσει στην επίλυση του προβλήματος της απόστασης Πλειάδες! Του είπα ότι ήδη εργαζόμουν σε αυτό και είδα την επιμήκυνση του συμπλέγματος ως πιθανό πρόβλημα.
Τότε μου είπε κάτι που δεν ήξερα: Πολλές συστάδες είναι επιμήκεις , και επιπλέον, επιμηκύνονται με τέτοιο τρόπο ώστε να δείχνουν προς το κέντρο του γαλαξία! Αυτό δεν είναι τυχαίο: Η βαρύτητα του γαλαξία μπορεί να τεντώσει το σμήνος, τραβώντας αστέρια πιο κοντά στο γαλαξιακό κέντρο πιο δυνατά από τα άστρα της αντίθετης πλευράς - αυτό ονομάζεται γαλαξιακή παλίρροια , και ενώ είναι αδύναμο, μπορεί να είναι αρκετό σε μέγεθος ενός συμπλέγματος για να το επιμηκύνει.
Έλεγξα αμέσως τις συντεταγμένες των Πλειάδων, και σίγουρα, βρίσκονται πολύ κοντά απέναντι από το γαλαξιακό κέντρο από εμάς. Έτσι, αν ο Γαλαξίας μας τεντώνει το σύμπλεγμα, θα το κάνατε αναμένω εκείνη την επιμήκυνση να δείχνει προς το μέρος μας. Από την άποψη των Πλειάδων, είμαστε στον ουρανό ακριβώς δίπλα στο γαλαξιακό κέντρο!
Αυτό λοιπόν με έκανε να νιώσω καλύτερα. Αλλά τότε εμφανίστηκε κάτι άλλο περίεργο. Και σχετίζεται. Κοιτάξτε ξανά την πλοκή. Τα λαμπρότερα αστέρια είναι οι μεγαλύτερες μπάλες. Βλέπετε κάτι περίεργο σε αυτά;
Όλοι φαίνονται να πέφτουν κατά μήκος μιας γραμμής στην κοντινή πλευρά του συμπλέγματος, με στόχο ακριβώς εμάς.
Αυτό είναι αρκετά περίεργο. Το γεγονός ότι όλα τα αστέρια βρίσκονται σε μια γραμμή που μας δείχνει μπορεί να σχετίζεται με τη γαλαξιακή παλίρροια, αλλά δεν μπορώ να σκεφτώ ένα φυσικό σενάριο όπου τα λαμπρότερα αστέρια θα βρίσκονταν όλα στη μία πλευρά του σμήνους και τόσο μακριά από το κέντρο. Συνήθως τα πιο ογκώδη αστέρια (που είναι τα πιο φωτεινά) πέφτουν προς το κέντρο του σμήνους. Κάθε φορά που δύο ή περισσότερα αστέρια περνούν μεταξύ τους καθώς περιστρέφονται γύρω από το κέντρο του σμήνους, το καθαρό αποτέλεσμα είναι ότι λιγότερο ογκώδη αστέρια κινούνται προς τις παρυφές του σμήνους και τα πιο ογκώδη πέφτουν προς το κέντρο. Αυτό ονομάζεται δυναμική τριβή και είναι μια αρκετά καλά κατανοητή διαδικασία. Οπότε αυτό είναι ένα ξεφούσκωμα.
Όταν το είδα αναρωτήθηκα αν ήταν αληθινό. Maybeσως υπάρχει κάτι στα δεδομένα που δείχνει ότι όλα τα φωτεινά αστέρια ήταν στην κοντινή πλευρά του σμήνους!
Από προηγούμενες εργασίες, τυχαίνει να γνωρίζω ότι η Γαία δυσκολεύεται να λάβει μετρήσεις για πολύ φωτεινά αστέρια. πλημμυρίζουν τους ανιχνευτές με φως και δυσκολεύονται να μετρήσουν με ακρίβεια τις θέσεις τους. Η πιο φωτεινή Πλειάδα, η Αλκυόνη, βρίσκεται ακριβώς σε αυτό το όριο, οπότε είναι πιθανό να έχει μια αρκετά μεγάλη αβεβαιότητα στην απόσταση της. Και μάλιστα όταν κοιτάξετε την πραγματική μέτρηση και τη γραμμή σφάλματος, η Αλκυόνη θα μπορούσε να βρίσκεται οπουδήποτε από μας 364 έως 465 έτη φωτός! Του πιο πιθανό να βρίσκεται στην κοντινή πλευρά του συμπλέγματος, αλλά θα μπορούσε να είναι και στην άλλη πλευρά, επίσης.
Ωστόσο, οι άλλες φωτεινές Πλειάδες - Atlas, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Pleione και Asterope - όλες έχουν πολύ χαμηλότερες αβεβαιότητες και μοιάζουν να βρίσκονται στην πραγματικότητα Αυτό πλευρά του συμπλέγματος. Αυτό λοιπόν είναι το αντίθετο από αυτό που περιμένατε και δεν έχω εύκολη απάντηση. Ο Άμπραμσον και εγώ το συζητήσαμε εκτενώς, αλλά δεν είμαστε σίγουροι τι θα κάνουμε. έγραψε ακόμη και για αυτό στο δικό του ιστολόγιο . Maybeσως μια πιο προσεκτική ματιά στα δεδομένα ή μια πιο σε βάθος ανάλυση των αλληλεπιδράσεων των άστρων μεταξύ τους να αποκαλύψει κάποια λύση σε αυτό το παζλ.
Το σύμπλεγμα Πλειάδες τυγχάνει να οργώνει μέσα από ένα σύννεφο αερίου και σκόνης, θερμαίνοντάς το αρκετά ώστε να λάμψει στο υπέρυθρο, όπου το είδε το αστρονομικό παρατηρητήριο WISE. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech/UCLA
Μια πολύ εξωπραγματική ιδέα: Perhapsσως τα πιο λαμπρά μέλη ... δεν είναι. Μέλη, δηλαδή. Όπως συμβαίνει, το σμήνος περνά πολύ κοντά σε ένα σκοτεινό σύννεφο αερίου και σκόνης, το οποίο φωτίζεται από τα λαμπρότερα αστέρια στις Πλειάδες. μπορείτε να το δείτε στις εικόνες του συμπλέγματος. Αυτό είναι απλώς μια σύμπτωση. οι μετρήσεις των κινήσεων του συμπλέγματος και του αερίου δείχνουν ότι κινούνται σε διαφορετικές κατευθύνσεις, άρα δεν σχετίζονται. Αλλά αναρωτιέται αν τα λαμπρότερα αστέρια δεν είναι επίσης μέρος του σμήνους και τυχαία τυχαίνει να βρίσκονται κοντά του στον ουρανό.
Αυτό με εντυπωσιάζει ως επακρώς απίθανος. Έχουν περίπου την ίδια σωστή κίνηση (κίνηση στον ουρανό) με το ίδιο το σμήνος, υποδεικνύοντας ότι είναι πολύ πιθανό να είναι μέρος του. Μερικά από τα λαμπρότερα αστέρια έχουν κινήσεις που απέχουν λίγο από τη συνολική κίνηση του σμήνους (όπως σε ένα σμήνος πουλιών ένα ή δύο πουλιά μπορεί να κινούνται λίγο πιο γρήγορα ή πιο αργά ή σε ελαφρώς διαφορετική κατεύθυνση από τα άλλα) αλλά όχι αρκετά για να φωνάξω 'συγγνώμη!' Το περιμένετε σε μια συστάδα αστεριών όπου αλληλεπιδρούν βαρυτικά. Μερικοί θα τραβηχτούν και θα τραβηχτούν σε διαφορετικές κατευθύνσεις. Αυτό που βλέπουμε εκεί θα μπορούσε να είναι η κανονική κατανομή των ταχυτήτων.
Ορίστε λοιπόν. Φαίνεται ότι γνωρίζουμε τώρα την απόσταση από το κέντρο των Πλειάδων, και ως εκ τούτου μπορούμε να καρφώσουμε άλλες ιδιότητες του πολύ καλύτερα ... αλλά μερικά αρκετά ενδιαφέροντα μυστήρια παραμένουν. Ας ελπίσουμε ότι αυτή και περαιτέρω μελέτες θα οδηγήσουν σε μια βαθύτερη φυσική εικόνα της φύσης του σμήνους και θα εξηγήσουν επίσης γιατί τα λαμπρότερα αστέρια φαίνεται να ευθυγραμμίζονται για εμάς. Θα ήθελα πολύ να μάθω γιατί συμβαίνει αυτό!
* Τεχνικά, αυτή η λέξη είναι πληθυντικός και ο ενικός αριθμός είναι Pleiad, αλλά χρησιμοποιείται επίσης ως ομαδικό ή συλλογικό ουσιαστικό, επομένως είναι ενικό. Perhapsσως λοιπόν Πόσο μακριά είναι οι Πλειάδες; δεν είναι τόσο απλό να ρωτήσω όσο πίστευα για πρώτη φορά. Τουλάχιστον γραμματικά.
† Τα δημοσίευσε στο Ερευνητικές σημειώσεις της Αμερικανικής Αστρονομικής Εταιρείας , όπου οι αστρονόμοι μπορούν να εκδώσουν σύντομα (κάτω από 1.000 λέξεις) άρθρα σχετικά με ενδιαφέροντα κομμάτια της έρευνας γρήγορα. Θα σημειώσω ότι δεν έχει αξιολογηθεί από ομοτίμους. Σκεφτείτε αυτό ως μια ανακοίνωση της έρευνας και όχι ως ένα πλήρες και πλήρες έγγραφο.
